(57)【要約】電極巻き取り装置において、不良マークの検出時に、電極の不良部分を不良電極として単独で巻き取って排出できるようにする。不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャック３３と、チャック３３を開閉させる操作駆動部３９と、チャック３３を回転させる回転駆動部４０と、チャック３３を待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段４１とからなり、不良電極の排出時に往復駆動手段４１によりチャック３３を待機位置から動作位置へ移動させ、動作位置で操作駆動部３９によりチャック３３を閉じて不良電極を挟持し、チャック３３を回転駆動部４０により回転させてチャック３３の外周に前記不良電極を巻き取り、巻き取った不良電極をチャック３３から排出する。
2012023423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャックと、前記チャックを開閉させる操作駆動部と、前記チャックを回転させる回転駆動部と、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段とからなり、
不良電極の排出時に、前記往復駆動手段により前記チャックを待機位置から動作位置へ移動させ、前記動作位置で前記操作駆動部により前記チャックを閉じて前記不良電極を挟持し、前記チャックを前記回転駆動部により回転させて前記チャックの外周に前記不良電極を巻き取り、巻き取った前記不良電極を前記チャックから排出する、ことを特徴とする不良電極巻き取り装置。
【請求項２】
往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータとで構成し、また前記スライド案内手段の途中に巻き取った前記不良電極を抜き取り方向に押す抜き取り手段を設け、前記不良電極の巻き取り後、前記チャックを待機位置へ移動させる途中で、巻き取った前記不良電極を前記抜き取り手段によって抜き取り方向に押し出して、前記チャックから巻き取った前記不良電極を抜き取る、ことを特徴とする請求項１記載の不良電極巻き取り装置。
【請求項３】
前記往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータと、スライド案内手段上で前記チャックを下向き方向に傾斜させるチルト機構とで構成する、ことを特徴とする請求項１記載の不良電極巻き取り装置。
【請求項４】
前記一対のチャックを接離方向の変位によって開閉させる形式とする、ことを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の不良電極巻き取り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の電極をセパレータとともに巻き取り、電池または蓄電器の電極を製造する電極巻き取り装置において、不良電極を巻き取って排出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば二次電池は、ケースの内部に正負一対の電極をコア（巻き芯）に巻き付けた状態で備えている。一対の電極は、それらの間にセパレータを介在させながらコアに必要な長さだけ巻き取られ、１製品単位に切断される。【０００３】
各電極の製造工程で、電極に不良が発生したとき、不良箇所の目印として不良箇所に付箋やマーキングによって不良マークが付されている。このため、電極巻き取り工程で、不良マークが検出されたとき、不良マークに対応する電極の不良部分は、不良電極として排出し、製品中に入り込まないようにしなければならない。【０００４】
不良電極の巻き取りは、電極巻き取り装置の製品巻き取り機構を利用することによって実現できる。しかし、製品巻き取り機構を不良電極の排出に利用すると、製品巻き取り機構に汚れが付着し、正常な電極の巻き取りに支障をきたすおそれがあるため、不良電極を巻き取り、排出するための専用の装置を電極巻き取り装置に設けることが好ましい。【０００５】
なお、特許文献１は、一般的な電極巻き取り装置や、タブ（不良マーク）付けの技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２００２−１９８０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、電極巻き取り装置において、不良マークの検出時に、電極の不良部分を不良電極として単独で巻き取って排出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題のもとに、本発明の不良電極巻き取り装置は、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャックと、前記チャックを開閉させる操作駆動部と、前記チャックを回転させる回転駆動部と、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段とからなり、不良電極の排出時に、前記往復駆動手段により前記チャックを待機位置から動作位置へ移動させ、前記動作位置で前記操作駆動部により前記チャックを閉じて前記不良電極を挟持し、前記チャックを前記回転駆動部により回転させて前記チャックの外周に前記不良電極を巻き取り、巻き取った前記不良電極を前記チャックから排出するようにしている（請求項１）。【０００９】
本発明は、上記不良電極巻き取り装置において、往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータとで構成し、また、前記スライド案内手段の途中に巻き取った前記不良電極を抜き取り方向に押す抜き取り手段を設け、前記不良電極の巻き取り後、前記チャックを待機位置へ移動させる途中で、巻き取った前記不良電極を前記抜き取り手段によって抜き取り方向に押し出して、前記チャックから巻き取った前記不良電極を抜き取るようにしている（請求項２）。【００１０】
本発明は、上記不良電極巻き取り装置において、前記往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータと、スライド案内手段上で前記チャックを下向き方向に傾斜させるチルト機構とで構成している（請求項３）。【００１１】
本発明は、上記不良電極巻き取り装置において、前記一対のチャックを接離方向の変位によって開閉させる形式としている（請求項４）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、電極巻き取り装置の電極毎に専用の不良電極巻き取り装置が待機位置とチャッキング位置との間で往復移動自在に設けられているため、正常な電極の巻き取り動作が不良電極巻き取り装置の待機位置での存在によって障害とならず、また、チャックが不良電極を挟持した後、その回転によって不良電極を巻き取るから、狭い空間でも不良電極の巻き取りが可能となり、さらに、不良電極の巻き取り長さがチャックの回転量すなわちチャック外周に対する巻き付け量によって適切に設定できるから、電極が無駄に浪費されることもなくなる（請求項１）。【００１３】
往復駆動手段がスライド案内手段やそのアクチュエータなどの汎用部品により簡単に構成でき、しかも、巻き取ったチャックの不良電極が抜き取り手段によって抜き取り方向に押し出されるから、往復駆動手段によるチャックの往復移動が有効に利用できる（請求項２）。【００１４】
往復駆動手段にチルト機構が組み込まれていると、チャックの下向き傾斜によって、チャックの不良電極が重力によりチャックから自然に落下する状態となるから、不良電極の排出に特別な排出機構が必要とされず、有利となる（請求項３）。【００１５】
一対のチャックが接離方向の変位によって開閉させる形式とすると、不良電極の挟持および解放が容易であり、その開閉操作も簡単な構成により実現できる（請求項４）。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の前提となる電極巻き取り装置の概略的な正面図である。
【図２】本発明の前提となる電極巻き取り装置の電極巻き取り部分の拡大正面図である。
【図３】本発明による不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での側面図である。
【図４】本発明による不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での側面図である。
【図５】電極に対する不良マークの検出位置および測長位置の説明図である。
【図６】電極巻き取り工程のフローチャート図である。
【図７】本発明の他の例による不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での側面図である。
【図８】本発明の他の例による不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および図２は、本発明の前提となる電極巻き取り装置１において、帯状の正極側の電極２、負極側の電極３およびこれらの一対の電極２，３の間に介在する絶縁用帯状のセパレータ４，５は、それぞれリール６，７，８，９から送り出され、必要に応じて複数のガイドローラ１１，１２，１３，１４や、図示しないダンサローラなどにより、一対のニップローラ１０に案内され、一対のニップローラ１０の間を経て最終的にコア３８の外周に巻き取られる。
【００１８】
一対のニップローラ１０は、製品巻き取り位置Ｓの近くにおいて、必要に応じて設けられるが、それらのうち少なくとも一方のものは、他方のものに対して接離自在となっている。
【００１９】
電極２，３は、一対のニップローラ１０の位置よりも電極移動方向の上流側で、それぞれ電極クランプ２３，２４の間、一対の電極カッタ２５，２６の間、さらに本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２の前を経て一対のニップローラ１０の間に至る。
【００２０】
一対の電極カッタ２５，２６は、一例として操作用アクチュエータ付きの剪断式のものであり、各電極２，３を１製品ごとの所定の長さすなわち１製品長Ｌさに切断するために設けられており、また電極クランプ２３，２４は、それぞれ電極カッタ２５，２６により切断された電極２，３の後続の切断側先端を保持し、一対のニップローラ１０の位置に移動することにより、各電極２，３の後続の切断側先端をそれぞれの巻き取り開始端Ｐとして一対のニップローラ１０の間の巻き込み可能な位置に案内する。
【００２１】
本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３毎に設けられ、電極２，３に予め付されている付箋やマーキングによる不良マーク１５，１６に対応する電極２，３の不良部分を不良電極として巻き取り、巻き取った不良電極を排出するために、一対の電極カッタ２５，２６と一対のニップローラ１０との間において図１および図２の紙面に対し垂直方向に進退自在に設けられている。
【００２２】
図３および図４は、不良電極巻き取り装置３１の構成を示している。なお、不良電極巻き取り装置３１と、不良電極巻き取り装置３２とは同じ構成であるため、以下の説明は、一方の不良電極巻き取り装置３１についてのみ記載し、他方の不良電極巻き取り装置３２についての記載は、省略されている。
【００２３】
図３および図４において、不良電極巻き取り装置３１は、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャック３３と、このチャック３３を開閉させる操作駆動部３９と、チャック３３を回転させる回転駆動部４０と、チャック３３を待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段４１とからなる。一対のチャック３３は、接離方向の変位によって開閉するものとなっている。
【００２４】
そして、往復駆動手段４１は、具体的には、チャック３３を待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段４２としてフレーム４５に取り付けられたリニアレール４７およびスライダ４８と、スライダ４８を駆動するモータなどのスライド案内用のアクチュエータ４９およびアクチュエータ４９の回転をスライダ４８に伝達する例えばチエン・スプロケットなどの巻き掛け伝導手段５０とで構成されている。
【００２５】
また、チャック３３により巻き取られた電極２の不良部分すなわち不良電極は、往復駆動手段４１と抜き取り手段４４との共同動作によって、チャック３３の外周から抜き出される。この抜き出し動作のために、抜き取り手段４４は、チャック３３の待機位置と動作位置との間でフレーム４５に取り付けられたシリンダ５１と、シリンダ５１のピストンロッド５２に取り付けられた二股状のストッパ４６とで構成されている。ストッパ４６は、二股の部分でコア３８を挟み込む大きさのＵ字状のスリット４６ａを形成している。
【００２６】
不良電極巻き取り装置３１は、図４のように、不動作時に、待機位置に後退し、正常な電極２，３の巻き取り作業の妨げにならないように、フレーム４５の内側に位置しているが、図３のように、動作時すなわち電極２の不良部分を巻き取る時に、待機位置から動作位置へ前進し、電極２に近づき、一対の不良電極巻き取り用のチャック３３により対応の電極２を挟み込み、それぞれのチャック軸２９の回転によってチャック３３の外周面で電極２の不良部分を巻き取る。
【００２７】
図１に戻って、不良マーク１５，１６は、それぞれ不良検出器１７，１８によって検出される。不良検出器１７，１８は、図５に例示すように、それぞれの電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから電極移動方向の上流位置で１製品長さＬ以上で、好ましくは２製品長さ２×Ｌ内に設置されている。
【００２８】
上記の１製品長さＬや２製品長さ２×Ｌは、電極巻き取り装置１上での製品巻き取り位置Ｓからの距離であり、電極カッタ２５，２６による切断位置（切断端）から電極２，３に沿った上流方向の距離に対応している。
【００２９】
後述するように、電極２，３が対応の電極カッタ２５，２６によって切断位置された後に、電極２，３の電極移動方向の上流側の切断端は、製品巻き取り位置Ｓに案内される。その時、各電極２，３の巻き取り開始端Ｐは、製品巻き取り位置Ｓと一致し、電極移動方向の上流側に、１製品長さＬ毎に現れることになる。
【００３０】
各不良電極巻き取り装置３１，３２による電極２，３の巻き取り長さは、好ましくは不良マーク１５，１６が検出された１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１に、所定の余裕長さαを加算した長さ（Ｌ１＋α）とし、長さ（Ｌ１＋α）中に電極２，３の不良部分を含ませるように設定するか、または上記長さ（Ｌ１＋α）に代えて、不良マーク１５，１６が検出された１製品分の電極２，３の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとし、それらの長さＬ内に電極２，３の不良部分を含ませるように設定する。
【００３１】
１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１は、各電極２，３についてそれぞれ測長器１９，２０により測定される。各測長器１９，２０は、図１および図３に示す通り、それぞれ測長ローラ２１，２２を有しており、図示のように、不良検出器１７，１８の設置位置に一致させて設置するか、または図示しないが、それぞれの不良検出器１７，１８の電極移動方向の上流側に適当な距離だけ離して、設置されている。各測長ローラ２１，２２は、対応の電極２，３に対して転がり接触し、電極２，３の移動に応じて回転する。
【００３２】
測長器１９，２０は、測長ローラ２１，２２の回転を積算しており、先に巻き取られている正常な電極２，３の巻き取り動作中に、または電極２，３の不良部分の巻き取り巻き取り動作中に、次に巻き取られる１製品長さＬの電極２，３について、不良検出器１７，１８から不良マーク１５，１６の検出信号を受けたときに、次に巻き取られる電極２，３についての巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１を測長ローラ２１，２２の回転量（回転の数）から測定し、この後の電極２，３の不良部分の巻き取りに備えて、長さＬ１を記憶するとともに、長さＬ１に余裕長さαを加算するか、または長さ（Ｌ１＋α）に対応する位置において直接に長さ（Ｌ１＋α）を測定することによって、電極２，３の不良部分の排出に必要な長さ（Ｌ１＋α）を決定する。
【００３３】
正常な電極２，３は、セパレータ４，５とともにニップローラ１０を経て製品巻き取り位置Ｓ、すなわち巻きステーションの位置で筒状のコア３８の外周に巻き取られる。コア３８は、一例として割り型の巻き取り芯３７に挿入され、巻き取り動作時に、巻き取り芯３７およびそれと一体の回転軸３６とともに回転する。なお、回転軸３６は、図示しない駆動モータに連結され、１製品毎に、巻き取りに必要な回数だけ回転できるようになっている。
【００３４】
なお、割り型の巻き取り芯３７は、回転軸３６の直径方向にずれている時には、大きな外周長さとなって、コア３８を摩擦的に抜け止め状態としているが、電極２，３、セパレータ４，５を巻き取った後には、完全に重なる位置に変位することによって、外周長さを縮小し、コア３８や、コア３８の外周に対して巻き付け状態の電極２，３およびセパレータ４，５を抜き取りやすい状態とする。このため、巻き取り芯３７に変位操作手段が付設されているが、それらは、図示しないが、回転軸３６の内部に組み込まれている。
【００３５】
電極巻き取り装置１は、制御装置３５のプログラムによって制御され、以下の順序により正常な電極２，３およびセパレータ４，５の巻き取り動作を実行する。まず、セパレータ４，５は、予め一対のニップローラ１０の間を通過するように案内され、それらの先端部分でコア３８の外周面に溶着などの手段により重ね合わせ状態で固定される。
【００３６】
一方、電極クランプ２３は、正極側の電極２の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。同様に、電極クランプ２４は、負極側の電極３の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。
【００３７】
ここで一対のニップローラ１０は、接近して電極２，３およびセパレータ４，５を挟み、その後、所定の圧接力を維持して、それらを挟み込んでいる。この状態で、電極２，３はそれぞれ待機位置にある不良電極巻き取り装置３１，３２の前を通過するため、不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３の移動の障害とならない。
【００３８】
図示の例によると、コア３８は、巻き取り芯３７とともに反時計方向に回転するため、電極２，３は、コア３８に対して時計方向の積層巻きとなる。この積層巻きのために、一対のニップローラ１０の間で、一対の電極２，３およびセパレータ４，５は、図面上右側から左側の方向に、電極２、セパレータ４、電極３およびセパレータ５の順序で重なり、コア３８に対して時計方向に積層状態として巻き取りできるようになっている。
【００３９】
つぎに、巻き取り芯３７は、図示しない駆動モータおよび回転軸３６に駆動されて反時計方向に回転し、コア３８の外周面に電極２、セパレータ４、電極３、セパレータ５の順に積層状態として１製品長さＬに対応する巻き数だけ巻き込んで停止する。このときに、電極カッタ２５，２６は、電極クランプ２３，２４によって保持されている電極２，３を順次に切断し、次の巻き動作に備える。
【００４０】
このあと、割り型の巻き取り芯３７が外周長を縮小方向に変位して、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５が巻き取り芯３７から抜ける状態とするため、図示しない取り出し装置は、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５を一体として巻き取り芯３７から抜いて取り出す。
【００４１】
この取り出し後にセパレータ４，５は、コア３８から切断される。このときの巻き終わり側の端部は、コア３８の外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５の外周に巻き止めされ、また巻き取り開始端Ｐは、次の巻き動作のために、巻き取り芯３７に装着された次のコア３８の外周に溶着などにより固定される。このようにして、先の電極２，３に続いて、次の１製品長さＬの電極２，３についての巻き取り動作が開始される。
【００４２】
以上の正常な巻き取り動作の制御は、制御装置３５の制御プログラムによって実行されるが、この制御装置３５は、電極２，３の不良部分を不良電極として巻き取るためのプログラムをも内蔵しており、上記の正常な巻き取り動作の制御プログラムの途中に、不良電極の巻き取りを実行する。
【００４３】
既に記載したように、電極２，３の製造段階で、電極２，３に塗工不良などがあったとき、その位置に不良マーク１５，１６が付されている。巻き取り動作の工程で、不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたときに、電極２，３の不良部分は、本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２により巻き取られ、以下のようにして排出される。なお、電極２，３の何れの動作も同じであるため、以下の説明は、必要に応じて一方のものについてのみ記載されている。
【００４４】
図６は、電極巻き取り工程において、制御装置３５のプログラムによって不良電極の巻き取りを実行するときのフローチャートを示している。不良電極の巻き取りのプログラムは、スタート後の最初のステップＳ１で、先の電極２，３についての１製品の正常な巻き取り終了または電極２，３の不良部分の巻き取り排出終了を確認したら、これにつづくステップＳ２で、次の１製品長さＬ中に正または負の電極２，３のいずれかに不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたか？の判断を行う。
【００４５】
上記のステップＳ２で、いずれかの電極２，３、例えば電極２に不良マーク１５が検出されていてＹＥＳとなっているときに、プログラムは、ステップＳ３で、不良マーク１５が検出された電極２の不良部分の巻き取り、排出工程を実行するとともに、ステップＳ４で、電極２の不良部分の巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２について不良マーク１５を検出して、終了し、スタートに戻る。
【００４６】
上記のステップＳ３での電極２の不良部分の巻き取り、排出は、次のように行われる。電極２に対応する不良電極巻き取り装置３１は、往復駆動手段４１の作動によって、待機位置から図３の動作位置へと前進し、電極２の移動経路に近づく。このとき操作駆動部３９は、図２のように、不良電極巻き取り用のチャック３３を解放した状態で待機する。ここで、電極クランプ２３は、先に巻き取られた電極２の巻き取り終了後、電極カッタ２５によって切断された電極２の切断端をチャック３３の間に案内する。
【００４７】
次に、不良電極巻き取り装置３１は、操作駆動部３９を作動させ、一対のチャック３３の間で電極２を挟み、つぎに回転駆動部４０を作動させ、チャック軸２９を回転させることによって一対のチャック３３の外周に電極２の不良部分を不良電極として巻き取る。このときの巻き取り長さは、チャック３３の回転の数によって設定できる。
【００４８】
既述のように、測長器１９が設置されている場合には、電極２の巻き取り長さは、測定した長さＬ１に、余裕長さα（定数）を加算した長さ（Ｌ１＋α）とするが、測長器１９が設置されていない場合には、電極２の巻き取り長さは、不良マーク１５が検出された１製品分の電極２の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとする。
【００４９】
巻き取り動作の後に、電極カッタ２５は、その位置で電極２を切断し、チャック３３の回転によって巻き取った電極２と後続の電極２とを分離する。分離後に、不良電極巻き取り装置３１は、往復駆動手段４１の作動によって、図４の待機位置に後退し、不良部分を含む巻き付け状態の電極２を排出可能な状態とする。
【００５０】
一対のチャック３３に巻き取った不良部分を含む電極２は、チャック３３から手動により、あるいは自動取り出し装置により引き抜いて取り外せる状態となっている。
【００５１】
図３および図４の具体的な例によると、抜き取り手段４４が設けられているため、一対のチャック３３が図４の待機位置へ移動する途中に、抜き取り手段４４は、二股状のストッバ４６を下降させ、スリット４６ａでコア３８を挟み、コア３８に巻き取った不良電極の通過を阻止することによって、不良電極を抜き取り手段４４によって抜き取り方向に押し出し、チャック３３から巻き取った不良電極を抜き取り、回収箱５３に排出する。このように、抜き取り手段４４は、チャック３３の移動を利用して、コア３８に巻き取った不良電極を抜き取り、排出する。
【００５２】
不良部分を含む電極２を排出した後、電極クランプ２３は、後続の正常な電極２の巻き取り開始端Ｐを一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退し、正常な電極２の巻き取りを再開できる状態にする。これらの動作は、電極３についても同様である。
【００５３】
一方、前記のステップＳ２で、いずれの電極２，３にも不良マーク１５，１６が検出されておらず、ＮＯのとき、プログラムは、つぎのステップＳ５で、次の１製品長さＬの電極２，３についての１製品長さＬの正常な巻き取り工程を実行し、ステップＳ６で、現在の１製品長さＬの正常な巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２，３について不良マーク１５，１６の検出を行って、スタートに戻る。
【００５４】
この動作の結果、電極２，３の不良部分の巻き取り、不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さＬ内の各電極に不良マーク１５，１６が検出されていなかった場合には、当該電極２，３の巻き取り開始端Ｐを製品巻き取り位置Ｓへ案内し、正常な電極２，３の巻き取りを開始することになる。
【００５５】
つぎに、図７および図８は、本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２の他の具体的な例として不良電極巻き取り装置３１を示す。この例の不良電極巻き取り装置３１は、不良電極巻き取り用のチャック３３、操作駆動部３９および回転駆動部４０をスライド案内手段４２のスライダ４８上で傾斜させるチルト機構５４を備えている。チルト機構５４は、スライダ４８上で回転アクチュエータ４３を有しており、回転アクチュエータ４３でチルト軸５５を９０度ほどの範囲で回動し、チャック３３を下向きに設定し、チャック３３の外周に巻き取った電極２の重力を利用して、巻き取った不良電極を回収箱５３へ落下させる。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２は、電極巻き取り装置１の電極２，３ごとに付設されることを前提としているが、電極巻き取り装置１は、図１および図２の構成に限らない。
【符号の説明】
【００５７】
１  電極巻き取り装置
２  正極の電極
３  負極の電極
４  セパレータ
５  セパレータ
６  リール
７  リール
８  リール
９  リール
１０  ニップローラ
１１  ガイドローラ
１２  ガイドローラ
１３  ガイドローラ
１４  ガイドローラ
１５  不良マーク
１６  不良マーク
１７  不良検出器
１８  不良検出器
１９  測長器
２０  測長器
２１  測長ローラ
２２  測長ローラ
２３  電極クランプ
２４  電極クランプ
２５  電極カッタ
２６  電極カッタ
２９  チャック軸
３０  チャック軸
３１  不良電極巻き取り装置
３２  不良電極巻き取り装置
３３  不良電極巻き取り用のチャック
３４  不良電極巻き取り用のチャック
３５  制御装置
３６  回転軸
３７  巻き取り芯
３８  コア
３９  操作駆動部
４０  回転駆動部
４１  往復駆動手段
４２  スライド案内手段
４３  回転アクチュエータ
４４  抜き取り手段
４５  フレーム
４６  ストッパ    ４６ａ  スリット
４７  リニアレール
４８  スライダ
４９  スライド案内用のアクチュエータ
５０  巻き掛け伝導手段
５１  シリンダ
５２  ピストンロッド
５３  回収箱
５４  チルト機構
５５  チルト軸
Ｓ  製品巻き取り位置
Ｐ  電極の巻き取り開始端
Ｌ  １製品長さ
α  余裕長さ
Ｌ１  長さ（電極の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５、１６までの測定長さ）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６  プログラムのステップ
【図１】
2012023423.tif 000003
【図２】
2012023423.tif 000004
【図３】
2012023423.tif 000005
【図４】
2012023423.tif 000006
【図５】
2012023423.tif 000007
【図６】
2012023423.tif 000008
【図７】
2012023423.tif 000009
【図８】
2012023423.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月17日(2012.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記の課題のもとに、本発明は、一対の電極、一対の電極の間に介在するセパレータをコアの外周に巻き取る過程で、前記電極を電極移動方向上流から不良検出器、電極クランプ、電極カッタ経由でコアに供給し、前記電極カッタと前記コアとの間に不良電極巻き取り装置を進退自在に設け、前記不良検出器による前記電極の不良マーク検出時に、前記不良マークに対応する不良電極を前記不良電極巻き取り装置により巻き取り、前記電極カッタの切断動作により前記不良電極を後続の前記電極から分離して排出する電極巻き取り装置において、前記不良電極巻き取り装置を、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャックと、前記チャックを開閉させる操作駆動部と、前記チャックを回転させる回転駆動部と、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段とで構成し、不良電極の排出時に、前記往復駆動手段により前記チャックを待機位置から動作位置へ移動させ、前記動作位置で前記操作駆動部により前記チャックを閉じて前記不良電極を挟持し、前記チャックを前記回転駆動部により回転させて前記チャックの外周に前記不良電極を巻き取り、巻き取った前記不良電極を前記チャックから排出するようにしている（請求項１）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明では、電極巻き取り装置の電極毎に、電極カッタとコアとの間において、専用の不良電極巻き取り装置が待機位置とチャッキング位置との間で往復移動自在（進退自在）に設けられているため、正常な電極の巻き取り動作が不良電極巻き取り装置の待機位置での存在によって障害とならず、また、不良電極き巻き取り時に、チャックが不良電極を挟持した後、その回転によって不良電極を巻き取るから、狭い空間でも不良電極の巻き取りが可能となり、巻き取り後の不良電極が１製品長さ切断用の電極カッタの切断動作により後続の前記電極から分離して排出でき、さらに、不良電極の巻き取り長さがチャックの回転量すなわちチャック外周に対する巻き付け量によって適切に設定できるから、電極が無駄に浪費されることもなくなる（請求項１）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極、一対の電極の間に介在するセパレータをコアの外周に巻き取る過程で、前記電極を電極移動方向上流から不良検出器、電極クランプ、電極カッタ経由でコアに供給し、前記電極カッタと前記コアとの間に不良電極巻き取り装置を進退自在に設け、前記不良検出器による前記電極の不良マーク検出時に、前記不良マークに対応する不良電極を前記不良電極巻き取り装置により巻き取り、前記電極カッタの切断動作により前記不良電極を後続の前記電極から分離して排出する電極巻き取り装置において、
前記不良電極巻き取り装置を、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャックと、前記チャックを開閉させる操作駆動部と、前記チャックを回転させる回転駆動部と、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段とで構成し、
不良電極の排出時に、前記往復駆動手段により前記チャックを待機位置から動作位置へ移動させ、前記動作位置で前記操作駆動部により前記チャックを閉じて前記不良電極を挟持し、前記チャックを前記回転駆動部により回転させて前記チャックの外周に前記不良電極を巻き取り、巻き取った前記不良電極を前記チャックから排出する、ことを特徴とする不良電極巻き取り装置。
【請求項２】
往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータとで構成し、また前記スライド案内手段の途中に巻き取った前記不良電極を抜き取り方向に押す抜き取り手段を設け、前記不良電極の巻き取り後、前記チャックを待機位置へ移動させる途中で、巻き取った前記不良電極を前記抜き取り手段によって抜き取り方向に押し出して、前記チャックから巻き取った前記不良電極を抜き取る、ことを特徴とする請求項１記載の不良電極巻き取り装置。
【請求項３】
前記往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータと、スライド案内手段上で前記チャックを下向き方向に傾斜させるチルト機構とで構成する、ことを特徴とする請求項１記載の不良電極巻き取り装置。
【請求項４】
前記一対のチャックを接離方向の変位によって開閉させる形式とする、ことを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の不良電極巻き取り装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月11日(2013.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯状の電極をセパレータとともに巻き取り、電池または蓄電器の電極を製造する電極巻き取り装置において、不良電極を巻き取って排出する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば二次電池は、ケースの内部に正負一対の電極をコア（巻き芯）に巻き付けた状態で備えている。一対の電極は、それらの間にセパレータを介在させながらコアに必要な長さだけ巻き取られ、１製品単位に切断される。
【０００３】
各電極の製造工程で、電極に不良が発生したとき、不良箇所の目印として不良箇所に付箋やマーキングによって不良マークが付されている。このため、電極巻き取り工程で、不良マークが検出されたとき、不良マークに対応する電極の不良部分は、不良電極として排出し、製品中に入り込まないようにしなければならない。
【０００４】
不良電極の巻き取りは、電極巻き取り装置の製品巻き取り機構を利用することによって実現できる。しかし、製品巻き取り機構を不良電極の排出に利用すると、製品巻き取り機構に汚れが付着し、正常な電極の巻き取りに支障をきたすおそれがあるため、不良電極を巻き取り、排出するための専用の装置を電極巻き取り装置に設けることが好ましい。
【０００５】
なお、特許文献１は、一般的な電極巻き取り装置や、タブ（不良マーク）付けの技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２００２−１９８０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、電極巻き取り装置において、不良マークの検出時に、電極の不良部分を不良電極として単独で巻き取って排出できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題のもとに、本発明は、一対の電極、一対の電極の間に介在するセパレータをコアの外周に巻き取る過程で、前記電極を電極移動方向上流から不良検出器、電極クランプ、電極カッタ経由でコアに供給し、前記電極カッタと前記コアとの間に不良電極巻き取り装置を進退自在に設け、前記不良検出器による前記電極の不良マーク検出時に、前記不良マークに対応する不良電極を前記不良電極巻き取り装置により巻き取り、前記電極カッタの切断動作により前記不良電極を後続の前記電極から分離して排出する電極巻き取り装置において、前記不良電極巻き取り装置を、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャックと、前記チャックを開閉させる操作駆動部と、前記チャックを回転させる回転駆動部と、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段とで構成ししている（請求項１）。
【０００９】
特に、本発明は、前記往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータと、スライド案内手段上で前記チャックを回動させるチルト機構とで構成している（請求項１）。
【００１０】
そして、本発明は、不良電極の排出時に、前記往復駆動手段により前記チャックを待機位置から動作位置へ移動させ、前記動作位置で前記操作駆動部により前記チャックを閉じて前記不良電極を挟持し、前記チャックを前記回転駆動部により回転させて前記チャックの外周に前記不良電極を巻き取り、前記チルト機構により前記チャックを回動させて下向き方向に設定することにより、巻き取った前記不良電極を前記チャックから重力により落下させて排出する、ことを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
本発明は、上記不良電極巻き取り装置において、前記一対のチャックを接離方向の変位によって開閉させる形式としている（請求項２）。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、電極巻き取り装置の電極毎に、電極カッタとコアとの間において、専用の不良電極巻き取り装置が待機位置とチャッキング位置との間で往復移動自在（進退自在）に設けられているため、正常な電極の巻き取り動作が不良電極巻き取り装置の待機位置での存在によって障害とならず、また、不良電極き巻き取り時に、チャックが不良電極を挟持した後、その回転によって不良電極を巻き取るから、狭い空間でも不良電極の巻き取りが可能となり、巻き取り後の不良電極が１製品長さ切断用の電極カッタの切断動作により後続の前記電極から分離して排出でき、さらに、不良電極の巻き取り長さがチャックの回転量すなわちチャック外周に対する巻き付け量によって適切に設定できるから、電極が無駄に浪費されることもなくなる（請求項１）。
【００１３】
特に、前記往復駆動手段は、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させ動作位置で巻き取った前記不良電極を排出するとき、前記チルト機構の回動動作によって前記チャックを下向き方向に設定し、巻き取った前記不良電極を前記チャックから重力により落下させている（請求項１）。
【００１４】
したがって、往復駆動手段にチルト機構が組み込まれていると、前記チャックの下向き方向の設定によって、前記チャックの不良電極が重力によりチャックから自然に落下する状態となるから、不良電極の排出に不良電極の抜き取り手段などの特別な排出機構が必要とされず、有利となる（請求項１）。
【００１５】
一対のチャックが接離方向の変位によって開閉させる形式とすると、不良電極の挟持および解放が容易であり、その開閉操作も簡単な構成により実現できる（請求項２）。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の前提となる電極巻き取り装置の概略的な正面図である。
【図２】本発明の前提となる電極巻き取り装置の電極巻き取り部分の拡大正面図である。
【図３】不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での側面図である。
【図４】不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での側面図である。
【図５】電極に対する不良マークの検出位置および測長位置の説明図である。
【図６】電極巻き取り工程のフローチャート図である。
【図７】本発明の不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の動作位置での側面図である。
【図８】本発明の不良電極巻き取り装置であり、（ａ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での正面図、（ｂ）は不良電極巻き取り装置の待機位置での側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１および図２は、本発明の前提となる電極巻き取り装置１において、帯状の正極側の電極２、負極側の電極３およびこれらの一対の電極２，３の間に介在する絶縁用帯状のセパレータ４，５は、それぞれリール６，７，８，９から送り出され、必要に応じて複数のガイドローラ１１，１２，１３，１４や、図示しないダンサローラなどにより、一対のニップローラ１０に案内され、一対のニップローラ１０の間を経て最終的にコア３８の外周に巻き取られる。
【００１８】
一対のニップローラ１０は、製品巻き取り位置Ｓの近くにおいて、必要に応じて設けられるが、それらのうち少なくとも一方のものは、他方のものに対して接離自在となっている。
【００１９】
電極２，３は、一対のニップローラ１０の位置よりも電極移動方向の上流側で、それぞれ電極クランプ２３，２４の間、一対の電極カッタ２５，２６の間、さらに本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２の前を経て一対のニップローラ１０の間に至る。
【００２０】
一対の電極カッタ２５，２６は、一例として操作用アクチュエータ付きの剪断式のものであり、各電極２，３を１製品ごとの所定の長さすなわち１製品長Ｌさに切断するために設けられており、また電極クランプ２３，２４は、それぞれ電極カッタ２５，２６により切断された電極２，３の後続の切断側先端を保持し、一対のニップローラ１０の位置に移動することにより、各電極２，３の後続の切断側先端をそれぞれの巻き取り開始端Ｐとして一対のニップローラ１０の間の巻き込み可能な位置に案内する。
【００２１】
不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３毎に設けられ、電極２，３に予め付されている付箋やマーキングによる不良マーク１５，１６に対応する電極２，３の不良部分を不良電極として巻き取り、巻き取った不良電極を排出するために、一対の電極カッタ２５，２６と一対のニップローラ１０との間において図１および図２の紙面に対し垂直方向に進退自在に設けられている。
【００２２】
図３および図４は、不良電極巻き取り装置３１の構成を示している。なお、不良電極巻き取り装置３１と、不良電極巻き取り装置３２とは同じ構成であるため、以下の説明は、一方の不良電極巻き取り装置３１についてのみ記載し、他方の不良電極巻き取り装置３２についての記載は、省略されている。
【００２３】
図３および図４において、不良電極巻き取り装置３１は、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャック３３と、このチャック３３を開閉させる操作駆動部３９と、チャック３３を回転させる回転駆動部４０と、チャック３３を待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段４１とからなる。一対のチャック３３は、接離方向の変位によって開閉するものとなっている。
【００２４】
そして、往復駆動手段４１は、具体的には、チャック３３を待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段４２としてフレーム４５に取り付けられたリニアレール４７およびスライダ４８と、スライダ４８を駆動するモータなどのスライド案内用のアクチュエータ４９およびアクチュエータ４９の回転をスライダ４８に伝達する例えばチエン・スプロケットなどの巻き掛け伝導手段５０とで構成されている。
【００２５】
また、チャック３３により巻き取られた電極２の不良部分すなわち不良電極は、往復駆動手段４１と抜き取り手段４４との共同動作によって、チャック３３の外周から抜き出される。この抜き出し動作のために、抜き取り手段４４は、チャック３３の待機位置と動作位置との間でフレーム４５に取り付けられたシリンダ５１と、シリンダ５１のピストンロッド５２に取り付けられた二股状のストッパ４６とで構成されている。ストッパ４６は、二股の部分でコア３８を挟み込む大きさのＵ字状のスリット４６ａを形成している。
【００２６】
不良電極巻き取り装置３１は、図４のように、不動作時に、待機位置に後退し、正常な電極２，３の巻き取り作業の妨げにならないように、フレーム４５の内側に位置しているが、図３のように、動作時すなわち電極２の不良部分を巻き取る時に、待機位置から動作位置へ前進し、電極２に近づき、一対の不良電極巻き取り用のチャック３３により対応の電極２を挟み込み、それぞれのチャック軸２９の回転によってチャック３３の外周面で電極２の不良部分を巻き取る。
【００２７】
図１に戻って、不良マーク１５，１６は、それぞれ不良検出器１７，１８によって検出される。不良検出器１７，１８は、図５に例示すように、それぞれの電極２，３について製品巻き取り位置Ｓから電極移動方向の上流位置で１製品長さＬ以上で、好ましくは２製品長さ２×Ｌ内に設置されている。
【００２８】
上記の１製品長さＬや２製品長さ２×Ｌは、電極巻き取り装置１上での製品巻き取り位置Ｓからの距離であり、電極カッタ２５，２６による切断位置（切断端）から電極２，３に沿った上流方向の距離に対応している。
【００２９】
後述するように、電極２，３が対応の電極カッタ２５，２６によって切断位置で切断された後に、電極２，３の電極移動方向の上流側の切断端は、製品巻き取り位置Ｓに案内される。その時、各電極２，３の巻き取り開始端Ｐは、製品巻き取り位置Ｓと一致し、電極移動方向の上流側に、１製品長さＬ毎に現れることになる。
【００３０】
各不良電極巻き取り装置３１，３２による電極２，３の巻き取り長さは、好ましくは不良マーク１５，１６が検出された１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１に、所定の余裕長さαを加算した長さ（Ｌ１＋α）とし、長さ（Ｌ１＋α）中に電極２，３の不良部分を含ませるように設定するか、または上記長さ（Ｌ１＋α）に代えて、不良マーク１５，１６が検出された１製品分の電極２，３の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとし、それらの長さＬ内に電極２，３の不良部分を含ませるように設定する。
【００３１】
１製品分の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１は、各電極２，３についてそれぞれ測長器１９，２０により測定される。各測長器１９，２０は、図１および図３に示す通り、それぞれ測長ローラ２１，２２を有しており、図示のように、不良検出器１７，１８の設置位置に一致させて設置するか、または図示しないが、それぞれの不良検出器１７，１８の電極移動方向の上流側に適当な距離だけ離して、設置されている。各測長ローラ２１，２２は、対応の電極２，３に対して転がり接触し、電極２，３の移動に応じて回転する。
【００３２】
測長器１９，２０は、測長ローラ２１，２２の回転を積算しており、先に巻き取られている正常な電極２，３の巻き取り動作中に、または電極２，３の不良部分の巻き取り巻き取り動作中に、次に巻き取られる１製品長さＬの電極２，３について、不良検出器１７，１８から不良マーク１５，１６の検出信号を受けたときに、次に巻き取られる電極２，３についての巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５，１６に対応する位置までの長さＬ１を測長ローラ２１，２２の回転量（回転の数）から測定し、この後の電極２，３の不良部分の巻き取りに備えて、長さＬ１を記憶するとともに、長さＬ１に余裕長さαを加算するか、または長さ（Ｌ１＋α）に対応する位置において直接に長さ（Ｌ１＋α）を測定することによって、電極２，３の不良部分の排出に必要な長さ（Ｌ１＋α）を決定する。
【００３３】
正常な電極２，３は、セパレータ４，５とともにニップローラ１０を経て製品巻き取り位置Ｓ、すなわち巻きステーションの位置で筒状のコア３８の外周に巻き取られる。コア３８は、一例として割り型の巻き取り芯３７に挿入され、巻き取り動作時に、巻き取り芯３７およびそれと一体の回転軸３６とともに回転する。なお、回転軸３６は、図示しない駆動モータに連結され、１製品毎に、巻き取りに必要な回数だけ回転できるようになっている。
【００３４】
なお、割り型の巻き取り芯３７は、回転軸３６の直径方向にずれている時には、大きな外周長さとなって、コア３８を摩擦的に抜け止め状態としているが、電極２，３、セパレータ４，５を巻き取った後には、完全に重なる位置に変位することによって、外周長さを縮小し、コア３８や、コア３８の外周に対して巻き付け状態の電極２，３およびセパレータ４，５を抜き取りやすい状態とする。このため、巻き取り芯３７に変位操作手段が付設されているが、それらは、図示しないが、回転軸３６の内部に組み込まれている。
【００３５】
電極巻き取り装置１は、制御装置３５のプログラムによって制御され、以下の順序により正常な電極２，３およびセパレータ４，５の巻き取り動作を実行する。まず、セパレータ４，５は、予め一対のニップローラ１０の間を通過するように案内され、それらの先端部分でコア３８の外周面に溶着などの手段により重ね合わせ状態で固定される。
【００３６】
一方、電極クランプ２３は、正極側の電極２の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。同様に、電極クランプ２４は、負極側の電極３の先端を保持して前進し、離れている一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退する。
【００３７】
ここで一対のニップローラ１０は、接近して電極２，３およびセパレータ４，５を挟み、その後、所定の圧接力を維持して、それらを挟み込んでいる。この状態で、電極２，３はそれぞれ待機位置にある不良電極巻き取り装置３１，３２の前を通過するため、不良電極巻き取り装置３１，３２は、それぞれの電極２，３の移動の障害とならない。
【００３８】
図示の例によると、コア３８は、巻き取り芯３７とともに反時計方向に回転するため、電極２，３は、コア３８に対して時計方向の積層巻きとなる。この積層巻きのために、一対のニップローラ１０の間で、一対の電極２，３およびセパレータ４，５は、図面上右側から左側の方向に、電極２、セパレータ４、電極３およびセパレータ５の順序で重なり、コア３８に対して時計方向に積層状態として巻き取りできるようになっている。
【００３９】
つぎに、巻き取り芯３７は、図示しない駆動モータおよび回転軸３６に駆動されて反時計方向に回転し、コア３８の外周面に電極２、セパレータ４、電極３、セパレータ５の順に積層状態として１製品長さＬに対応する巻き数だけ巻き込んで停止する。このときに、電極カッタ２５，２６は、電極クランプ２３，２４によって保持されている電極２，３を順次に切断し、次の巻き動作に備える。
【００４０】
このあと、割り型の巻き取り芯３７が外周長を縮小方向に変位して、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５が巻き取り芯３７から抜ける状態とするため、図示しない取り出し装置は、コア３８およびその外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５を一体として巻き取り芯３７から抜いて取り出す。
【００４１】
この取り出し後にセパレータ４，５は、コア３８から切断される。このときの巻き終わり側の端部は、コア３８の外周に巻き付けた電極２，３およびセパレータ４，５の外周に巻き止めされ、また巻き取り開始端Ｐは、次の巻き動作のために、巻き取り芯３７に装着された次のコア３８の外周に溶着などにより固定される。このようにして、先の電極２，３に続いて、次の１製品長さＬの電極２，３についての巻き取り動作が開始される。
【００４２】
以上の正常な巻き取り動作の制御は、制御装置３５の制御プログラムによって実行されるが、この制御装置３５は、電極２，３の不良部分を不良電極として巻き取るためのプログラムをも内蔵しており、上記の正常な巻き取り動作の制御プログラムの途中に、不良電極の巻き取りを実行する。
【００４３】
既に記載したように、電極２，３の製造段階で、電極２，３に塗工不良などがあったとき、その位置に不良マーク１５，１６が付されている。巻き取り動作の工程で、不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたときに、電極２，３の不良部分は、本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２により巻き取られ、以下のようにして排出される。なお、電極２，３の何れの動作も同じであるため、以下の説明は、必要に応じて一方のものについてのみ記載されている。
【００４４】
図６は、電極巻き取り工程において、制御装置３５のプログラムによって不良電極の巻き取りを実行するときのフローチャートを示している。不良電極の巻き取りのプログラムは、スタート後の最初のステップＳ１で、先の電極２，３についての１製品の正常な巻き取り終了または電極２，３の不良部分の巻き取り排出終了を確認したら、これにつづくステップＳ２で、次の１製品長さＬ中に正または負の電極２，３のいずれかに不良検出器１７，１８によって不良マーク１５，１６が検出されたか？の判断を行う。
【００４５】
上記のステップＳ２で、いずれかの電極２，３、例えば電極２に不良マーク１５が検出されていてＹＥＳとなっているときに、プログラムは、ステップＳ３で、不良マーク１５が検出された電極２の不良部分の巻き取り、排出工程を実行するとともに、ステップＳ４で、電極２の不良部分の巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２について不良マーク１５を検出して、終了し、スタートに戻る。
【００４６】
上記のステップＳ３での電極２の不良部分の巻き取り、排出は、次のように行われる。電極２に対応する不良電極巻き取り装置３１は、往復駆動手段４１の作動によって、待機位置から図３の動作位置へと前進し、電極２の移動経路に近づく。このとき操作駆動部３９は、図２のように、不良電極巻き取り用のチャック３３を解放した状態で待機する。ここで、電極クランプ２３は、先に巻き取られた電極２の巻き取り終了後、電極カッタ２５によって切断された電極２の切断端をチャック３３の間に案内する。
【００４７】
次に、不良電極巻き取り装置３１は、操作駆動部３９を作動させ、一対のチャック３３の間で電極２を挟み、つぎに回転駆動部４０を作動させ、チャック軸２９を回転させることによって一対のチャック３３の外周に電極２の不良部分を不良電極として巻き取る。このときの巻き取り長さは、チャック３３の回転の数によって設定できる。
【００４８】
既述のように、測長器１９が設置されている場合には、電極２の巻き取り長さは、測定した長さＬ１に、余裕長さα（定数）を加算した長さ（Ｌ１＋α）とするが、測長器１９が設置されていない場合には、電極２の巻き取り長さは、不良マーク１５が検出された１製品分の電極２の巻き取り開始端Ｐから１製品長さＬとする。
【００４９】
巻き取り動作の後に、電極カッタ２５は、その位置で電極２を切断し、チャック３３の回転によって巻き取った電極２と後続の電極２とを分離する。分離後に、不良電極巻き取り装置３１は、往復駆動手段４１の作動によって、図４の待機位置に後退し、不良部分を含む巻き付け状態の電極２を排出可能な状態とする。
【００５０】
一対のチャック３３に巻き取った不良部分を含む電極２は、チャック３３から手動により、あるいは自動取り出し装置により引き抜いて取り外せる状態となっている。
【００５１】
図３および図４の具体的な例によると、抜き取り手段４４が設けられているため、一対のチャック３３が図４の待機位置へ移動する途中に、抜き取り手段４４は、二股状のストッバ４６を下降させ、スリット４６ａでコア３８を挟み、コア３８に巻き取った不良電極の通過を阻止することによって、不良電極を抜き取り手段４４によって抜き取り方向に押し出し、チャック３３から巻き取った不良電極を抜き取り、回収箱５３に排出する。このように、抜き取り手段４４は、チャック３３の移動を利用して、コア３８に巻き取った不良電極を抜き取り、排出する。
【００５２】
不良部分を含む電極２を排出した後、電極クランプ２３は、後続の正常な電極２の巻き取り開始端Ｐを一対のニップローラ１０の間に持ち込んでから後退し、正常な電極２の巻き取りを再開できる状態にする。これらの動作は、電極３についても同様である。
【００５３】
一方、前記のステップＳ２で、いずれの電極２，３にも不良マーク１５，１６が検出されておらず、ＮＯのとき、プログラムは、つぎのステップＳ５で、次の１製品長さＬの電極２，３についての１製品長さＬの正常な巻き取り工程を実行し、ステップＳ６で、現在の１製品長さＬの正常な巻き取り中に、これに続く次の１製品長さＬの電極２，３について不良マーク１５，１６の検出を行って、スタートに戻る。
【００５４】
この動作の結果、電極２，３の不良部分の巻き取り、不良部分を分離し、排出した後、次の１製品長さＬ内の各電極に不良マーク１５，１６が検出されていなかった場合には、当該電極２，３の巻き取り開始端Ｐを製品巻き取り位置Ｓへ案内し、正常な電極２，３の巻き取りを開始することになる。
【００５５】
つぎに、図７および図８は、本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２の具体的な例として不良電極巻き取り装置３１を示す。不良電極巻き取り装置３１は、不良電極巻き取り用のチャック３３、操作駆動部３９および回転駆動部４０をスライド案内手段４２のスライダ４８上で回動させるチルト機構５４を備えている。チルト機構５４は、スライダ４８上で回転アクチュエータ４３を有しており、回転アクチュエータ４３でチルト軸５５を９０度ほどの範囲で回動し、チャック３３を下向きに設定し、チャック３３の外周に巻き取った電極２の重力を利用して、巻き取った不良電極をチャック３３から落下させ、回収箱５３へ排出する。
【産業上の利用可能性】
【００５６】
本発明の不良電極巻き取り装置３１，３２は、電極巻き取り装置１の電極２，３ごとに付設されることを前提としているが、電極巻き取り装置１は、図１および図２の構成に限らない。
【符号の説明】
【００５７】
１  電極巻き取り装置
２  正極の電極
３  負極の電極
４  セパレータ
５  セパレータ
６  リール
７  リール
８  リール
９  リール
１０  ニップローラ
１１  ガイドローラ
１２  ガイドローラ
１３  ガイドローラ
１４  ガイドローラ
１５  不良マーク
１６  不良マーク
１７  不良検出器
１８  不良検出器
１９  測長器
２０  測長器
２１  測長ローラ
２２  測長ローラ
２３  電極クランプ
２４  電極クランプ
２５  電極カッタ
２６  電極カッタ
２９  チャック軸
３０  チャック軸
３１  不良電極巻き取り装置
３２  不良電極巻き取り装置
３３  不良電極巻き取り用のチャック
３４  不良電極巻き取り用のチャック
３５  制御装置
３６  回転軸
３７  巻き取り芯
３８  コア
３９  操作駆動部
４０  回転駆動部
４１  往復駆動手段
３２  スライド案内手段
４３  回転アクチュエータ
４４  抜き取り手段
４５  フレーム
４６  ストッパ    ４６ａ  スリット
４７  リニアレール
４８  スライダ
４９  スライド案内用のアクチュエータ
５０  巻き掛け伝導手段
５１  シリンダ
５２  ピストンロッド
５３  回収箱
５４  チルト機構
５５  チルト軸
Ｓ  製品巻き取り位置
Ｐ  電極の巻き取り開始端
Ｌ  １製品長さ
α  余裕長さ
Ｌ１  長さ（電極の巻き取り開始端Ｐから不良マーク１５、１６までの測定長さ）
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６  プログラムのステップ
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極、一対の電極の間に介在するセパレータをコアの外周に巻き取る過程で、前記電極を電極移動方向上流から不良検出器、電極クランプ、電極カッタ経由でコアに供給し、前記電極カッタと前記コアとの間に不良電極巻き取り装置を進退自在に設け、前記不良検出器による前記電極の不良マーク検出時に、前記不良マークに対応する不良電極を前記不良電極巻き取り装置により巻き取り、前記電極カッタの切断動作により前記不良電極を後続の前記電極から分離して排出する電極巻き取り装置において、
前記不良電極巻き取り装置を、不良電極巻き取り用の開閉可能な一対のチャックと、前記チャックを開閉させる操作駆動部と、前記チャックを回転させる回転駆動部と、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させる往復駆動手段とで構成し、
前記往復駆動手段を、前記チャックを待機位置と動作位置との間で往復移動させるスライド案内手段と、前記スライド案内手段を駆動するスライド案内用のアクチュエータと、スライド案内手段上で前記チャックを回動させるチルト機構とで構成し、
不良電極の排出時に、前記スライド案内手段により前記チャックを待機位置から動作位置へ移動させ、前記動作位置で前記操作駆動部により前記チャックを閉じて前記不良電極を挟持し、前記チャックを前記回転駆動部により回転させて前記チャックの外周に前記不良電極を巻き取り、前記チルト機構により前記チャックを回動させて下向き方向に設定することにより、巻き取った前記不良電極を前記チャックから重力により落下させて排出する、ことを特徴とする不良電極巻き取り装置。
【請求項２】
前記一対のチャックを接離方向の変位によって開閉させる形式とする、ことを特徴とする請求項１記載の不良電極巻き取り装置。
【国際調査報告】
2012023423.tif 000011
2012023423.tif 000012
2012023423.tif 000013
2012023423.tif 000014